Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Агротехнологические особенности возделывания картофеля и применяемые машины 7
1.1. Биологические особенности картофеля 7
1.2. Плотность почвы и урожайность картофеля 9
1.3. Схем ы посадки картофеля /
1.4. Применяемые и перспективные способы обработки почвы под посадку картофеля 21
1.5. Технологические приемы ухода за посадками картофеля и применяемые машины 27
1.6. Площадь питания растений и параметры гнезда клубней 31
1.7. Параметры гребня и их влияние на урожайность и качество получаемой продукции 34
1.8. Вписываемостъ шин колесных тракторов тяговых классов 1,4. и 2,0 в различные междурядья 36
1.9. Комбайновая уборка картофеля и связанные с ней потери 40
Глава 2. Теоретические исследования 43
2.1. Технологический процесс формирования гребня фрезерным гребнеобразователем и обоснование его параметров 43
2.1.1. Обоснование объема почвы, необходимого для формирования гребня и параметры фрезерного культиватора-гребнеобразователя 45
2.1.2. Необходимые агротехнические условия для качественной уборки картофеля комбайнами 57
2.1.3. Методика расчета получения рациональной плотности почвы в формируемом гребне при механизированном возделывании картофеля 65
2.2. Исследования взаимодействия сепарирующего элеватора с клубнями и определение режимов встряхивания, обеспечивающих уменьшение повреждений клубней 69
2.2.1. Источники повреоісдений клубней 69
2.2.2. Анализ взаимодействия клубней картофеля с полотном сепарирующего элеватора при встряхивании 73
2.2.3. Характер взаимодействия клубня с полотном по мере его продвижения по сепарирующему элеватору 92
Глава 3. Программа и методика исследований 99
3.1. Цель и задачи исследований 99
3.2. Объекты исследований 99
3.3. Программа и методика экспериментальных исследований 100
3.3.1. Программа исследований 100
3.3.2. Методика исследований 101
3.3.2.1, Методика исследования технологического процесса окучивания посадок 101
3.3.2.2, Методика исследования влияния скоростных режимов работы агрегата на фракционный состав почвы в гребне при междурядных обработках посадок картофеля 104
3.3.2.3. Методика исследования повреждения клубней на сепарирующем элеваторе картофелеуборочного комбайна 106
Глава 4. Экспериментальные исследования 108
4.1. Исследования процесса одноразового полнообъемного окучивания посадок картофеля фрезерным кулътиватором-гребнеобразователем 108
4.2. Исследования влияния скоростных режимов работы агрегата на фракгщонный состав почвы в гребне при обработках посадок картофеля с междурядьями 90 см 115
4.3. Влиянием кинематических режимов встряхивания полотна сепарирующего элеватора комбайна DR-1500 на механические повреждения клубней картофеля при уборке 117
Глава 5. Экономическая эффективность гребневой широкорядной технологии 122
5.1. Биоэнергетическая оценка технологий 123
5.2. Экономическая оценка технологий 132
5.2.1. Эффективность за счет уменьшения количества посадочного материала 132
5.2.2. Эффективность за счет повышения урожайности 132
В ыводы по диссертации 136
Список литературы 138
Приложения 144
- Применяемые и перспективные способы обработки почвы под посадку картофеля
- Обоснование объема почвы, необходимого для формирования гребня и параметры фрезерного культиватора-гребнеобразователя
- Анализ взаимодействия клубней картофеля с полотном сепарирующего элеватора при встряхивании
- Исследования процесса одноразового полнообъемного окучивания посадок картофеля фрезерным кулътиватором-гребнеобразователем
Введение к работе
Природно-климатические, почвенные, экономические условия России позволяют получать урожайность картофеля не менее 200 ц/га. Вместе с тем, внедренные на больших площадях интенсивные технологии не обеспечивают в ряде' регионов страны стабильные урожаи, во многих хозяйствах урожайность картофеля низка, качество клубней относительно низкое, велики отходы при хранении.
Основным фактором препятствующим повышению урожайности, улучшению качества продукции и снижению трудовых затрат, является противоречие между биологическими требованиями картофельного растения и возможностями средств механизации (комплексов машин) для возделывания картофеля с междурядьями 70 см. В конце 80-х начале 90-х годов, несмотря на то, что дозы внесения минеральных удобрений увеличивались, состав применяемых в парке сельскохозяйственных машин обновился, продуктивность картофеля не росла и качество урожая снижалось. Если добавить к этому нарушения технологической дисциплины на этапах возделывания картофеля, низкое качество посадочного материала, то урожайность в пределах 100 ц/га при j затратах труда около 350 чел-ч/га - достаточно объективный показатель отрасли.
Картофель является важной полевой культурой. По разносторонности хозяйственного использования урожая и сбору сухого вещества с единицы площади он занимает одно из первых мест среди других сельскохозяйственных культур.
Рост мощности и массы пропашных тракторов, увеличение ширины профиля их шин сопровождается большим уплотнением почвы в гребнях и междурядьях, значительным повреждением ботвы (особенно на высоких фонах питания), снижением товарности урожая, увеличением заземленности вороха при комбайновой уборке на средних и тяжелых по механическому составу почвах.
Рассматривая растение картофеля как живой организм, способный развиваться при определенных природно-климатических условиях, можно сказать, что максимальный эффект по урожайности культуры возможен лишь при условии оптимальных соотношений воздействующих факторов, таких как достаточность и сбалансированность питательных веществ, водно-воздушного и теплового баланса, зоны развития растений, плотности и фракционного состава почвы.
В связи с этим становится актуальным вопрос обоснования оптимальных схем и технологических процессов возделывания картофеля и их влияние на процесс роста и развития растений, величину и качество урожая.
Целью работы являлось: обоснование широкорядной гребневой технологии возделывания и уборки картофеля на суглинистых по механическому составу почвах, обеспечивающей максимально благоприятные условия роста и развития растений и реализации потенциальных возможностей культуры; разработка необходимых средств механизации с обоснованием параметров и режимов работы.
В задачи исследований входило: изучить особенности роста и развития растений картофеля и формирования урожая клубней при различных схемах посадки, густоте и уровнях питания; обосновать рациональное междурядье гребневых посадок картофеля при его промышленном возделывании на суглинистых по механическому составу почвах с целью получения максимальной урожайности; разработать методику расчета получения оптимальной плотности почвы в зоне формирования клубневого гнезда; обосновать конструктивные параметры фрезерного окучника для междурядных обработок картофеля; создать средства механизации, обеспечивающие благоприятные условия для развития растений и клубнеобразования; обосновать оптимальные режимы колебаний полотна сепарирующего элеватора картофелеуборочных машин, обеспечивающие минимальное механическое воздействие прутков на клубни; дать экономическую оценку гребневой широкорядной технологии возделывания картофеля на суглинистых по механическому составу почвах.
Новизна работы заключается в том, что на дерново-подзолистых суглинистых по механическому составу почвах Центрального района Нечерноземной зоны Российской Федерации выявлена эффективность применения широкорядных посадок при возделывании картофеля и использования фрезерных машин на предпосадочной и междурядной обработках.
Разработана методика, и получена аналитическая зависимость по расчету оптимальной плотности почвы в зоне формирования клубневого гнезда, позволяющие при проведении междурядных обработок гребневых посадок задавать необходимые режимы работы фрезерных культиваторов-гребнеобразователей.
Установлена аналитическая зависимость для определения режимов работы сепарирующих элеваторов картофелеуборочных машин и их параметров, обеспечивающих эффективную сепарацию и минимальное механическое воздействие на клубни.
Производственная проверка гребневой широкорядной технологии, проведенная в ряде областей Центрального региона Российской Федерации в течение ряда лет, полностью подтвердила правильность сделанных выводов.
Основные положения, выносимые на защиту,
1. Обоснование выбора перспективной гребневой широкорядной технологии возделывания и уборки картофеля для суглинистых по механическому составу почв Центрального региона России.
Аналитическая зависимость и методика расчета получения оптимальной плотности почвы в гребне при его формировании фрезерными культиваторами-гребнеобразователями для различных гребневых посадок картофеля на суглинистых по механическому составу почвах.
Разработка и совершенствование средств механизации для возделывания картофеля по предлагаемой технологии, обеспечивающих оптимальные условия реализации потенциала культуры.
Аналитические зависимости выбора кинематических режимов встряхивания полотна сепарирующего элеватора, обеспечивающих минимальные скорости соударения клубней с прутками, позволяющие определять конструктивные параметры встряхивающих устройств картофелеуборочных машин.
Применяемые и перспективные способы обработки почвы под посадку картофеля
Существующие в настоящее время приемы обработки почвы под картофель предусматривают зяблевую и предпосадочную обработки. Зяблевая обработка проводится в летне-осенний период. Она включает в себя лущение и вспашку. Лущение проводится сразу после уборки зерновых культур, предупреждая тем самым высыхание почвы и провоцируя на рост сорняки, которые потом заделываются в почву при вспашке.
При размещении картофеля в севообороте по пропашным, зяблевую вспашку проводят без предварительного лущения, так как проводимые уходы за растениями предшествующей картофелю культуры оставляют, как правило, поле без сорняков. Глубина лущения стерни составляет 5...6 см, а зяблевая вспашка проводится на глубину 18...22 см. Предпосадочная обработка почвы выполняется весной и ее задачей является: - а) создание рыхлого пахотного слоя, который за осенне-весенний периоды сильно уплотняется; - б) очищение поля от сорняков и заделка органических и минеральных удобрений при весенних сроках их внесения. Весной, как правило, проводят боронование в два следа, а на сильно уплотненной почве боронование заменяют культивацией на глубину 5...6 см с одновременным боронованием. После этих операций вносят минеральные удобрения, перепахивают зябь или рыхлят почву на глубину 14...16 см безотвальными орудиями. Многолетними исследованиями установлено, что глубина зяблевой вспашки оказывает положительное влияние на урожайность картофеля [77] (табл. 6). На дерново-подзолистых почвах глубокую обработку под картофель проводят плугами с почвоуглубителями без выворачивания подпахотного горизонта. На суглинистых почвах, как показывают опыты НИИСХ Северо-Запада, при вспашке плугами с предплужниками урожай был выше, чем при безотвальном рыхлении. Так М.Г. Чижевский [96] отмечает, что в районах Нечерноземной полосы следует рационально сочетать вспашку с оборотом пласта и безотвальное рыхление. В то же время С.Н. Ильминев [35] показывает, что весеннее рыхление почвы чизелем-культиватором на глубину 20...25 см дает повышение урожайности на 20.. .30 ц/га, по сравнению с рыхлением на глубину 16... 17 см. Агротехническими опытами ВНИИКХ (табл. 7) установлено устойчивое влияние глубины зяблевой вспашки среднесуглинистого выщелоченного чернозема на повышение урожайности картофеля. В эти же годы во ВНИИКХ изучалось и влияние на урожайность приемов весенней обработки почвы (табл. 8), Авторы выполненных работ указывают, что наибольшая урожайность в среднем за три года получена в вариантах с зяблевой обработкой на глубину 28...30 см и с весенней безотвальной обработкой на глубину 28..,30 см. Зяблевая вспашка плугом с почвоуглубителями существенной прибавки урожайности не дала не только в Центрально-Черноземной полосе, но и на дерново-подзолистой почве Нечерноземной зоны. Авторы проведенных работ рассматривали вопрос повышения урожайности, не принимая во внимание энергозатраты на глубокую обработку почвы и их стоимость, и отмечают, что имеется много противоречивого в обработке почвы под картофель. Они считают необходимым поиск рациональных сочетаний приемов обработки почвы под картофель в зависимости от почвенно-климатических условий. Многими исследовательскими организациями изучался вопрос эффективности приемов обработки дерново-подзолистой суглинистой по механическому составу почвы под картофель. В течение ряда лет во ВНИИКХ [61] проводились опыты по изучению влияния способов обработки дерново-подзолистых средне- и тяжелосуглинистых почв на урожайность картофеля. Опыты проводились в ОПХ "Ильинское", в совхозе "Красная Заря" Московской области в период с 1960 по 1965 годы. Применялись различные технологии: на суглинистых почвах - гребневая; на связно песчаных - слабо гребневая. Зяблевую вспашку и весеннюю перепашку проводили плугами ПЛП-5-35. Вспашку с почвоуглублением осуществляли плугом П-3-35-ПА, а безотвальное глубокое рыхление плугами без отвалов. Дискование и лущение выполняли дисковым лущильником ЛДГ-5, а культивацию - культиватором КРН-3,5. При уходе проводили два боронования и два рыхления культиватором КОН-2,8П и окучивание. Уборку проводили во второй половине сентября. Результаты опытов применительно к суглинистой почве приведены в таблице 9. Опыты показали, что среднесуглинистые и суглинистые по механическому составу почвы, обработанные осенью на глубину 28...30 см, не сохраняют на следующий год оптимальной для картофеля плотности почвы. Эти почвы за осенне-зимний и ранне-весенний периоды уплотняются и требуют дополнительной предпосадочной обработки. Пахотные горизонты суглинистых почв весной "поспевают" не одновременно. Верхний слой (12...16 см) прогревается и подсыхает на 5...7 дней раньше, чем нижний (16...30 см). В связи с этим, предпосадочная обработка проводится в два этапа, - вначале поверхностная обработка (перепашка, культивация, дискование) на 12...16 см, а затем безотвальное рыхление на глубину 28...30 см.
После пропашных предшественников (кукуруза, свекла) на суглинистых почвах эффективным приемом является зяблевая вспашка на глубину 19...22 см, а весной мелкая обработка (культивация, дискование, перепашка) на 14...16 см с последующим безотвальным рыхлением на 28...30 см и нарезкой гребней.
После озимой пшеницы на суглинистых почвах наиболее эффективным является комплекс операций, включающий лущение стерни, вспашку зяби, весеннюю культивацию зяби на глубину 12...16 см, безотвальное рыхление на 28...30 см и последующую нарезку гребней
Наряду с этими приемами обработки почвы в 1978..Л979 гг., в ТСХА проводились работы по изучению влияния разноглубинной обработки почвы под картофель с применением чизеля и фрезы. Опыты показали, что по сравнению с традиционными приемами обработки почв, фрезерование на глубину 14...16 см повышало урожайность картофеля на 15...25 ц/га.
Опыты по изучению влияния фрезерной обработки на урожайность картофеля были проведены Е.П. Яцуком [100].
Эти исследования показали, что обработка тяжелых суглинистых по механическому составу почв методом кротования на глубину пахотного горизонта (20...25 см) с одновременным поверхностным рыхлением активными рабочими органами способствовала повышению урожайности картофеля.
По результатам испытаний в 1984...1985 гг. на Центральной МИС, повышение урожая составило 13...33 % по сравнению с принятой в зоне в тот период технологией с применением машин с пассивными рабочими органами.
Дальнейшее совершенствование технологий возделывания картофеля с применением фрезерных машин было направлено не только на процесс пред посадочной подготовки почвы, но и на уход за посадками.
С этой целью, Госагропромом СССР в 1985 г. был закуплен в Голландии комплекс машин для возделывания и уборки картофеля, в который входили следующие машины: фрезерный культиватор с вертикальными рабочими органами для сплошной обработки почвы фирмы "RUMPTSTAD", фрезерные грёбнеобразователи для междурядной обработки посадок фирм "RUMPTSTAD" и "АМАС", картофелесажалки фирм "STRUCTURAL" и "KRAMER", ботводробитель фирмы "АМАС" и картофелеуборочный комбайн фирмы "АМАС".
Обоснование объема почвы, необходимого для формирования гребня и параметры фрезерного культиватора-гребнеобразователя
Сепарирующий элеватор, отсеивая почву, транспортирует клубни, ботву, оставшуюся почву и прочие примеси с подъемом вверх под углом 20 и более. Так как полотно элеватора встряхивается и постоянно колеблется, возникает взаимодействие между полотном и движущейся по нему массе. Главным в этом процессе является вопрос соударения прутков элеватора с клубнями картофеля, что сказывается на травмировании и хранении последних.
Наибольшие повреждения клубням наносятся металлическими прутками встряхиваемой ветви полотна сепарирующего элеватора картофелеуборочной машины. Клубни подбрасываются над колеблющимся полотном пруткового элеватора и, падая на прутки, повреждаются. Проходя по элеватору, клубни ударяются 10...30 раз о его прутки. Повреждение клубней зависит, в первую очередь, от скорости соударения клубня с прутками Vc , которая складывается из векторов скоростей клубня и полотна.
Исследования Н.М. Марченко [52], М.Н. Ерохина [28] связаны с вопросами применения различных материалов в картофелеуборочных машинах, позволяющих снизить ударные воздействия на клубень и улучшить качество уборки. В связи с изложенным, в задачи исследований входило: обосновать рациональное междурядье гребневых посадок картофеля при его промышленном возделывании на суглинистых по механическому составу почвах с целью получения максимальной урожайности; разработать методику расчета получения оптимальной плотности почвы в зоне формирования клубневого; обосновать конструктивные параметры фрезерного окучника для междурядных обработок картофеля; создать средства механизации, обеспечивающие благоприятные условия для развития растений и клубнеобразования; обосновать оптимальные режимы колебаний полотна сепарирующего элеватора картофелеуборочных машин, обеспечивающие минимальное механическое воздействие прутков на клубни; дать экономическую оценку гребневой широкорядной технологии возделывания картофеля на суглинистых по механическому составу почвах.По конструктивной схеме фрезерный культиватор-гребнеобразователь относится к пропашной фрезе, имеющей горизонтальную ось вращения. Культиватор-гребнеобразователь для междурядной обработки картофеля предназначен для выполнения технологического процесса по образованию гребней и достижению следующих целей: создание лучших возможностей для прогревания и проветривания почвы; удаление избыточной влаги из зоны образования клубневого гнезда; заделка клубней и стеблей картофеля массой почвы, обеспечивающей необходимые факторы для развития и роста растений; борьбы с сорной растительностью. Особенно эффективно применение фрезерных машин при междурядных обработках на суглинистых и торфяных почвах. При использовании пассивных рабочих органов процесс образования гребня осуществляется двумя окучниками, расставленными по ширине на заданное междурядье d. Пусть два окучника I и И погружены в почву на глубину равную h. При их движении вперед, лемеха и крылья вынимают пласт почвы определенного сечения (зависит от параметров окучника). Вынутая почва, передвигаясь по крыльям окучников, сбрасывается в центр, образуя гребень в виде трапеции в сечении (рис. 5). Однако, после прохода окучников часть почвы осыпается в борозду пока стороны гребня 1-2 и 3-4 не займут положения, соответствующего углу естественного откоса данного вида почвы и ее состояния. По М.Г. Догановскому, при определении требуемой глубины хода окучников [25], и пренебрегая увеличением объема почвы в результате ее рыхления, площадь поперечного сечения пласта, поднимаемого левым и правым крыльями двух окучников, должны соответствовать площади поперечного сечения верхней половины гребня, т.е. Si = S2 . Принимая это условие, М.Г. Догановский предлагает формулы для определения глубины хода окучника, исходя из заданных параметров гребня. Для частного случая, когда угол естественного откоса почвы 6 равен углу бокового обреза крыла окучника і , глубина хода определится из формулы.
Анализ взаимодействия клубней картофеля с полотном сепарирующего элеватора при встряхивании
При анализе изменения скоростей соударения клубня и полотна в зависимости от коэффициента кинематического режима К, и факторов влияющих на это (рисунок 36, таблица 22), нами были сделаны некоторые допущения. Одно связано с тем, что на рисунках 25 - 33 по оси абсцисс показана фаза свободного полета клубня (в % радианах) над полотном, при этом за начало координат принято положение полотна, а следовательно и криввшипа, в момент отрыва клубня, что не совпадает с началом координат зависимостей скоростей и ускорений плоскости от угла j поворота кривошипа, показанных на рисунке 36,
Однако, исходя из зависимостей, представленных на рисунке 24 видно, что фаза отрыва cot3 стремится, при реальных условиях работы сепарирующего элеватора к значению 90. Тогда угол сдвига между началом координат в рассматриваемых вариантах; = 90 - cot3 в реальных условиях работы стремится к 0, что позволяет нам считать совпадающими начала координат для обоих рассматриваемых случаев.
Второе допущение заключается в том, что полотно сепарирующего элеватора мы рассматривали как плоскость, колеблющуюся в вертикальном направлении. Однако в реальных условиях - сепарирующий элеватор, представляет из себя бесконечное эластичное полотно, растянутое между приводным валом и натягивающими роликами. На рабочую ветвь полотна элеватора, в центральной его части, с помощью встряхивающего механизма осуществляется воздействие, характеризующееся коэффициентом кинематического режима К, зависящим от круговой частоты колебаний встряхивающего механизма (со) и его амплитуды колебаний (г) (рисунок 22 а, в, г, д). Таким образом, задав определенный кинематический режим встряхивателю, мы задаем этот режим полотну элеватора в зоне расположения встряхивающего механизма. Однако, кинематический режим полотна, по мере удаления от оси встряхивающего механизма изменяется, ввиду изменения (уменьшения) амплитуды колебаний г от значения г заданного на встряхивающем механизме до г - 0.
На рисунках 37 и 38 приведены развернутые диаграммы изменения скоростей полотна, клубня и соударения в зависимости от величины фазы полета at. На рисунке 37 диаграмма построена для кинематического режима встряхивателя, определяемого коэффициентом К = 8,15 (to = 40 рад/с; г = 0,05 м), а на рисунке 38 для К = 4,89 (ОЙ = 40 рад/с; г = 0,03 м).
Как видно из диаграмм, задавая щадящий, с точки зрения величины скорости соударения (Vc) режим в зоне встряхивания, мы не исключаем воздействия ударных нагрузок на клубень со стороны полотна элеватора, значительно превышающих нагрузки в зоне встряхивания.
Рассмотрим это на примерах, показанных на рисунках 37 и 38. Исходя из условия выбора минимальной скорости соударения в зоне встряхивателя, нами установлен кинематический режим, обеспечивающий скорость соударения клубня с полотном 0,25 и 0,15 м/с соответственно. Однако по мере движения клубня по длине полотна элеватора он проходит зоны где максимальная скорость соударения достигает 1,5 - 3,1 м/с. Причем максимальная скорость соударения Vcmax равная 1,5 м/с наблюдается при режиме когда взаимодействие вороха с полотном происходит в каждом периоде колебаний последнего, а максимальная скорость соударения равная 3,1 м/с в режиме при разовом взаимодействии вороха за два колебания полотна. При этом коэффициенты кинематических режимов колебаний элеватора в зонах максимальных скоростей соударения будут соответственно равны К 6,2 - 6,35 и К = ЗД.
Встряхивающий механизм в виде зубчатой рейки (рисунок 22, б) исключает недостаток присущий встряхивающим механизмам эксцентрикового и роликовых типов, обеспечивая одинаковый кинематический режим полотна по всей его длине. Однако интенсивность сепарации при таком встряхивающем устройстве значительно снижается, ввиду отсутствия активного встряхивателя. При этом амплитуда колебаний г определяется высотой зуба рейки, а круговая частота колебаний ш линейной скоростью движения транспортера и шагом зубъев на рейке.
Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что используемые в настоящее время в картофелеуборочных машинах встряхивающие механизмы не могут обеспечивать щадящего режима воздействия на клубни со стороны сепарирующего элеватора (по величине скорости соударения Vc). Задавая кинематический режим, обеспечивающий минимальную скорость соударения в зоне встряхивателя, мы не можем исключить максимальных скоростей соударения в других зонах элеватора, в которых значения скоростей соударения могут в десятки раз превышать их значения в зоне встряхивателя.
Исключить этот недостаток, возможно применив встряхиватель, воздействующий на всю длину рабочей ветви сепарирующего элеватора (рисунок 39).
Исследования процесса одноразового полнообъемного окучивания посадок картофеля фрезерным кулътиватором-гребнеобразователем
Товарное картофелеводство - одна из наиболее выгодных отраслей аграрного производства. Реализация клубней с 1 гектара при урожайности 300 ц дает прибыль не менее 500 $, что в 4 - 5 раз больше, чем у любой другой культуры умеренного климата (в расчетах принят курс на январь 2005 года равный 29 рублей за 1 $).
Разнообразие почвенных условий, в которых возделывается картофель, привело к разработке и применению большого числа технологий, которые базируются на использовании разной ширины междурядий, различных типов приводов рабочих органов, конструкций сельскохозяйственных машин и рабочих органов, последовательности и кратности их использования.
Однако, во всех случаях, экономическую эффективность определяет урожайность культуры, которая зависит от многих факторов. Их можно разделить на два блока: агрономический (севооборот, почва, питание, водно-воздушный и температурный режимы, агросроки, применение средств защиты); технический (технические средства для возделывания, уборки, послеуборочной доработки и хранения картофеля).
Главное требование для получения максимальной урожайности состоит в создании оптимальных условий для развития растения. В этом случае урожайность будет соответствовать потенциальным возможностям сорта. В то же время оптимальные условия связаны как с объективными, так и субъективными факторами. Влияние объективных факторов в определении экономических показателей мы нивелируем за счет достаточно большого объема данных, имеющихся в литературе и собственного производственного опыта. Поэтому все приводимые далее материалы несут на себе субъективную составляющую, влияющую на урожайность картофеля, а следовательно, являются определяющими в оценке эффективности применяемых технологий.
В характеристику каждого сорта картофеля входит показатель потенциальной продуктивности, который определяет возможности сорта по урожайности. Объективные факторы могут снизить эту урожайность на определенную величину, зависящую от интенсивности их воздействия. Дальнейшее снижение урожайности уже происходит под воздействием субъективных факторов, степень влияния которых на прямую зависит от производителя картофеля.
При оценке экономической эффективности различных технологий использовался опыт специализированных сельскохозяйственных предприятий, производящих товарный картофель в больших объемах. Анализ экономической эффективности гребневой широкорядной (междурядья 90 см) технологии проведен по двум схемам: биоэнергетическая оценка технологий; экономическая оценка технологий. Такой подход связан с тем, что критерии оценки сельскохозяйственного производства по стоимостным показателям не являются исчерпывающими, так как в современных условиях они нестабильны и подвержены существенным колебаниям. В последние годы получила распространение биоэнергетическая оценка возделывания сельскохозяйственных культур, основанная на применении показателя совокупных затрат, выраженного в энергетических единицах. Необходимость биоэнергетической оценки эффективности технологий актуальна тем, что соответствует задачам освоения производством наиболее энерго-и ресурсосберегающих вариантов. Эту оценку проводили согласно методике [55], разработанной ВНИИКХ применительно к производству картофеля. Оценка энергетической эффективности технологии производства картофеля имеет ряд особенностей: Во-первых, на посадке картофеля используются клубни (но не биологические семена), норма высева которых достигает 20% от собственного урожая, а не 3-5%, как у других сельскохозяйственных культур; Во-вторых, содержание энергии в единице основной продукции значительно ниже энергетического эквивалента семенного картофеля, тогда как по другим культурам это соотношение в несколько раз выше. Следовательно, биоэнергетическая эффективность возделывания картофеля по сравнению с другими сельскохозяйственными культурами не столь высока. Методологической основой агро-и биоэнергетики являются закон сохранения энергии, свидетельствующий об общей природе и взаимопревращаемости разных форм энергии, и системный подход [41]. Основную долю получаемой энергии растениями составляет величина фотосинтетически активной радиации солнца, определяющая предельную их продуктивность на данной территории. Влияние других экологических факторов (количество атмосферных осадков, температура и влажность воздуха и почвы, наличие доступных питательных веществ, физические и химические свойства почвы и т.д.) можно рассматривать как ограничения, налагаемые этими факторами на использование энергии солнечного излучения для формирования биологической продукции растениями. Наряду с использованием солнечной радиации для поддержания функционирования растений и их сообществ, а также снижения ограничивающего воздействия неблагоприятных экологических факторов, применяется большое количество дополнительной антропогенной энергии в виде минеральных удобрений, химических средств защиты растений, топлива, электроэнергии и других энергоносителей. Большие энергоресурсы затрачиваются на изготовление и ремонт тракторов, сельскохозяйственных машин и др. Доля антропогенной энергии в общем, энергетическом балансе растений не велика (до 5%) [30], однако ее роль огромна. За счет антропогенной энергии оптимизируются условия внешней среды, что, в конечном счете, оказывает главное воздействие на урожайность.
